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卡西欧(Casio)对瑞萨(Renesas)的无电池、太阳能智能手表表示赞赏

2020年3月19日通过加里Elinoff

秘密武器呢?瑞萨公司的“薄埋氧化物上硅”(SOTB)工艺技术。

瑞萨有宣布卡西欧电脑公司(Casio Computer Co.)选择了瑞萨(Renesas)RE01.控制器作为卡西欧新款防震智能手表的主控制器。卡西欧G-SHOCK系列智能手表的新成员GBD-H1000,据说是利用收集的能量来工作的。它还具有心率监测器和GPS功能。

GBD-H1000.通过光学传感器测量佩戴者的心率。其他传感器测量温度、罗盘方位和气压。这款手表还包含了测量旅行距离的技术。

-休克手表和瑞萨的家庭控制器。

卡西欧的G-SHOCK手表和瑞萨的家庭控制器。图片由瑞萨

卡西欧声称,即使具备了所有这些功能,新手表也不需要电池,因为它可以完全通过太阳能供电。这种节能壮举的秘诀是什么呢?瑞萨说这是他们的SOTB处理技术。

SOTB工艺技术是什么?

Renesas的RE01集团产品,卡西欧新手表的“大脑”动画,是极低功耗的设备基于薄埋氧化物上硅(SOTB)工艺技术

在半导体中,大型几何物用于减少漏电流;当设备处于待机状态时,浪费了较少的电源。但是,较大的几何形状意味着当设备有效时消耗更多的电力。折衷方案如下所示。

SOTB工艺技术

低有功电流和低待机电流——通常的权衡。图片由瑞萨

瑞萨的SOTB流程技术让设计师“拥有他们的蛋糕并吃它”,从较大的几何节点尺寸的低漏电流中受益于具有较低的芯片几何形状的低电流电流。

硅薄层埋氧(SOTB)工艺技术。

硅薄层埋氧(SOTB)工艺技术。图片由瑞萨

如上所述,“秘缘”是沉积在基础硅衬底顶部的薄绝缘氧化物膜(“盒子”或掩埋氧化物)。然后,在箱层的顶部上沉积具有杂质的极薄的硅层,在栅极下形成多销沟道晶体管,使得能够非常低的工作电压。

正如所预期的那样,小几何形状也倾向于使基于SOTB的设备能够以高频运行。

集成电路设计人员也将很高兴地了解到,他们可以将SOTB与标准硅工艺结合在同一个衬底上。

瑞萨RE01产品系列

除了手表,瑞萨的RE01产品系列适用于高性能和低功耗是强制性的任何地方。这些应用可能包括医疗保健、安全、家用电器、计量、楼宇自动化、物联网,当然还有可穿戴设备。

因为这些设备的优点是可以无电池操作。相反,它们配备了一个车载能量收集控制电路。

RE01组设备可以在64 MHz中运行,具有1.62 V电源,需要几乎4μA。全部基于普遍存在的ARM Cortex M0 +核心。它们包括并行MIP-LCD接口,2D图形,1.5 MB Flash和256 KB SRAM。单位可以处理具有安全功能的数据记录和固件更新,包括可信安全IP。

RE01的框图。

RE01的框图。图片由瑞萨

现在有三个家庭成员在开发中有三个。

目前可用的三个是R7F0E017D2DBN,R7F0E015D2CFB和R7F0E011D2CFP。R7F0E017D2DBN尺寸4.47毫米乘4.27毫米,而其他尺寸明显较大。然后,必须假设R7F0E017D2DBN是Casio手表中使用的R7F0E017D2DBN。

瑞萨提供了一个惊人的详细数据表。文件中有一些命名不一致,但他们应该对设计人员无关紧要。

有或没有电池

瑞萨提供了一份指南,介绍其RE01设备如何构成智能手表或可穿戴设备的基础。

使用RE01的可穿戴和或混合手表示例。

使用RE01的可穿戴和或混合手表示例。图片由瑞萨

可以看到,已经为选购电池作了准备。

开发工具

根据这一点产品宣传册Renesas提供了一系列软件和硬件工具来帮助设计人员。此阵列中包含的是评估套件,该阵列RE01 1500 kb

RE011500KB评估套件

RE01 1500KB评估套件。图片由瑞萨

包括在这个套件是主板,太阳能电池板,USB电缆,和扩展板。

搭载太阳能的可穿戴设备——真的吗?

以前也有人做出过这样的承诺,但有时会落空。工程师们,你们认为SOTB技术这次会让这项技术壮举成为现实吗?


您有太阳能可穿戴物的经验吗?如果您能够分享您的经验,请告诉我们在下面的评论中设计此类设备的INS和OUT。